乙酸乙酯是食用香精中用量較大的合成香料之一,大量用于調(diào)配香蕉、梨、桃、菠蘿、葡萄等香型食用香精。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的制備乙酸乙酯的裝置如圖1所示。
查閱資料知:
Ⅰ.CaCl2可與乙醇反應(yīng)生成不溶于有機(jī)溶劑而溶于水的結(jié)晶醇化物。
Ⅱ.有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
物質(zhì) |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
濃硫酸(98%) |
沸點(diǎn)/℃ |
78.5 |
117.9 |
77.0 |
338.0 |
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①如圖所示,連接好裝置(裝置氣密性良好),在100mL圓底燒瓶?jī)?nèi)加入碎瓷片后,加入15mL乙醇,然后邊振蕩圓底燒杯邊慢慢加入10mL98%的濃硫酸,冷卻后,通過分液漏斗(A)向圓底燒瓶(B)內(nèi)慢慢加入12mL乙酸、在燒杯D中加入飽和Na
2CO
3溶液。
②點(diǎn)燃酒精燈,用小火均勻加熱裝有混合溶液的圓底燒瓶。
③待D中收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱,撤出C,將D中混合物攪拌,然后靜置分層。
④分離出乙酸乙酯層、洗滌、干燥。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)碎瓷片的作用是
防止液體暴沸
防止液體暴沸
、濃硫酸的作用是
作催化劑和吸水劑
作催化劑和吸水劑
。若用同位素示蹤法來確定產(chǎn)物水分子中氧原子的提供者,請(qǐng)寫出能表示
18O位置的制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式:
CH
3CO
18OH+CH
3CH
2OH
CH
3COOCH
2CH
3+
O(或CH
3COOH+CH
3OH
CH
3CO
18OCH
2CH
3+H
2O)
CH
3CO
18OH+CH
3CH
2OH
CH
3COOCH
2CH
3+
O(或CH
3COOH+CH
3OH
CH
3CO
18OCH
2CH
3+H
2O)
。
(2)儀器C的名稱是
球形干燥管
球形干燥管
,其作用是加速乙酸乙酯冷凝和
防止倒吸
防止倒吸
。
(3)D中飽和Na
2CO
3溶液的作用是
除去乙酸;溶解乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分層
除去乙酸;溶解乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分層
。
(4)步驟②中需要小火均勻加熱的理由主要是
減少乙酸和乙醇的揮發(fā),提高其轉(zhuǎn)化率,并防止副反應(yīng)的發(fā)生
減少乙酸和乙醇的揮發(fā),提高其轉(zhuǎn)化率,并防止副反應(yīng)的發(fā)生
。
(5)寫出步驟(3)中觀察到的現(xiàn)象:
溶液上層有油狀液體生成,有果香味
溶液上層有油狀液體生成,有果香味
。分離出乙酸乙酯層后,一般用飽和食鹽水和飽和氯化鈣溶液洗滌乙酸乙酯層,可除去
碳酸鈉、乙醇、乙酸鈉
碳酸鈉、乙醇、乙酸鈉
(填名稱)雜質(zhì)。
(6)該小組成員又設(shè)計(jì)了如圖2所示的制取乙酸乙酯的裝置(夾持裝置、加熱裝置圴已略去),與如圖1所示的裝置相比,本裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是
冷凝管的冷卻效果比空氣冷凝的效果好;能控制加熱的溫度,減少副反應(yīng)的發(fā)生,提高產(chǎn)率(合理即可)
冷凝管的冷卻效果比空氣冷凝的效果好;能控制加熱的溫度,減少副反應(yīng)的發(fā)生,提高產(chǎn)率(合理即可)
。